基于ARM与FPGA的嵌入式横机控制系统通信设计

"嵌入式横机控制系统通信设计.pdf" 本文主要探讨了嵌入式横机控制系统的通信设计，特别关注了如何解决传统通信机制在实时性方面的问题。作者们，包括付强、宋宝和唐小琦，来自华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心，他们提出了一种创新的解决方案。 在传统的横机控制系统中，通信机制可能无法满足高速、高精度的需求。因此，他们提出了一种新的架构，采用ARM处理器作为主控制器，FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）作为从控制器，并且基于NCUC-Bus（National CNC Union Bus）现场总线协议进行通信。NCUC-Bus是一种专为工业自动化设备设计的通信协议，具有良好的实时性和稳定性。 在该设计中，FPGA的优势被充分利用，其可编程性和设计灵活性使得NCUC-Bus协议能被直接集成到FPGA内部。通过这种方式，实现了NCUC-Bus的通信接口设计，确保了主从控制器间的高速同步通信。这样的设计能够有效地提高横机控制系统的数据传输速率，减少延迟，从而提升整个系统的响应速度和工作效率。 为了验证设计的有效性，作者进行了实际测试。实验结果表明，这种基于ARM+FPGA+NCUC-Bus的通信设计方案成功地满足了横机控制系统的通信需求，可以实现精确、高效的数据交换，对于提升横机的生产效率和织物质量有着显著作用。 该研究为嵌入式横机控制系统提供了一种优化的通信解决方案，对于工业自动化领域尤其是纺织机械的控制设计具有重要的参考价值。通过FPGA的灵活配置和NCUC-Bus的高效通信特性，不仅可以解决实时通信问题，还能为未来的系统升级和扩展留出空间，增强了系统的可维护性和适应性。